斜拉索橋主塔防開裂的措施研究

朱曙光 劉金平

（1、湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三O 四大隊(duì)（下屬長(zhǎng)沙中核工程監(jiān)理咨詢有限公司），湖南 長(zhǎng)沙 410000 2、長(zhǎng)沙中核工程監(jiān)理咨詢有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

1 斜拉索橋主塔概況

菊花灣大橋主塔為H 形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。主塔自承臺(tái)頂以上塔高106.475 米，主梁路冠頂面以上高75.0 米。主梁結(jié)構(gòu)頂面以上7.5m 處及以下7.5m 處分別為材料分界線，下分界線以下采用C40 混凝土，上分界線以上采用C50 混凝土，兩道分界線之間為C55 混凝土。

為了減小塔柱自由長(zhǎng)度，改善塔柱受力性能，增強(qiáng)大橋景觀效果，在距塔頂41 米處設(shè)置一上橫梁。上橫梁以上部分稱為上塔柱，上橫梁以下至主梁結(jié)構(gòu)頂面以上稱為中塔柱，主梁梁底以下承臺(tái)以上稱為下塔柱。上塔柱高41m，中塔柱高34m，下塔柱高31.475m。

橫橋向上塔柱及下塔柱均為鉛垂布置，中塔肢向外傾斜，斜率為12：340；縱橋向主塔不傾斜。上塔柱兩塔肢間距為28.5m，下塔柱兩塔肢間距為30.9m。主塔上塔柱及中塔柱采用單箱單室截面，下塔柱考慮船撞設(shè)計(jì)為實(shí)心截面。上塔柱橫橋向?qū)挾?.5m，順橋向?qū)挾葹?m；中塔柱橫橋向?qū)挾葹?.5m，順橋向?qū)挾扔?m 漸變至7.345m；下塔柱橫橋向?qū)挾扔?.5m 漸變至7m，順橋向?qū)挾扔?.345m 漸變至8m。

主塔上橫梁采用箱型截面，跨中梁高3m，支點(diǎn)梁高4m（與主塔交接處）。順橋向?qū)?.2m，采用單箱單室截面，壁厚頂?shù)装搴?.6m，腹板厚0.8m。

主塔下橫梁采用箱型截面，梁高3.6m（路冠處），順橋向?qū)?.0m，采用單箱單室截面，頂板壁厚0.5m，底板厚0.8m，腹板厚1.2m。

2 施工總部署

2.1 主塔節(jié)段劃分

根據(jù)主塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分成19 個(gè)節(jié)段澆筑，外模模板體系為液壓自爬模，內(nèi)模為井筒平臺(tái)模板體系，節(jié)段澆筑高度控制6.0m（鉛垂距離）以內(nèi)。根據(jù)塔柱結(jié)構(gòu)變化，整個(gè)塔柱施工分成5個(gè)典型施工區(qū)段：下塔柱施工節(jié)段（①-⑤節(jié)段），0#塊施工節(jié)段（第⑥節(jié)段），中塔柱施工節(jié)段（⑦- 11節(jié)段），上橫梁施工節(jié)段（第 12、 1 3節(jié) 段），上塔柱至塔尖（1 3 - 19節(jié)段），具體節(jié)段劃分見圖1。

圖1 主塔施工節(jié)段劃分圖

2.2 塔柱混凝土各節(jié)段標(biāo)號(hào)

根據(jù)主塔設(shè)計(jì)圖紙及施工節(jié)段，①至④節(jié)段澆筑C40 混凝土，⑤至⑧節(jié)段及主梁0#塊澆筑C55 混凝土，⑨節(jié)段以上部分及上橫梁澆筑C50 混凝土。

2.3 塔柱施工部署

主塔塔柱施工除下塔柱第一節(jié)外均采用爬模爬架施工，下橫梁與塔柱同步施工，上橫梁施工等爬模爬架經(jīng)過后再進(jìn)行施工，即塔梁異步施工。

2.4 主要施工方法及工藝要點(diǎn)

2.4.1 塔柱施工施工方法介紹

下塔柱為實(shí)心段，第①節(jié)段采用大塊木模施工，節(jié)段垂直高度為6m，完成第①節(jié)段澆筑后，在第②節(jié)段安裝爬模系統(tǒng)、下平臺(tái)立桿及平臺(tái)鋪板，掛設(shè)好安全網(wǎng)，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)控制好混凝土上口澆筑高度并確?；炷撩娴钠烬R。對(duì)于液壓爬模不能兼顧的地方，應(yīng)搭設(shè)臨時(shí)跳板，以確保安全施工。

在第③節(jié)段澆筑時(shí)，安裝導(dǎo)軌及吊裝平臺(tái)，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)控制好混凝土上口澆筑高度并確保混凝土面的平齊。

2.4.2 塔柱施工工藝流程

承臺(tái)完成施工并預(yù)埋主塔鋼筋→第①節(jié)段鋼筋、冷卻水管安裝→第①節(jié)段模板安裝→第①節(jié)段混凝土澆筑→第①節(jié)段模板拆除、切割→第②節(jié)段鋼筋、冷卻水管安裝→第②節(jié)段模板及爬模系統(tǒng)安裝→第②節(jié)段混凝土澆筑→第②節(jié)段模板拆除、切割→第③節(jié)段鋼筋、冷卻水管安裝→第③節(jié)段模板及導(dǎo)軌系統(tǒng)安裝→第③節(jié)段混凝土澆筑→第③節(jié)段模板拆除、切割→爬模爬升→施工④、⑤、⑥節(jié)段→0#塊施工→上塔柱施工→上橫梁施工（即塔柱與上橫梁異步施工）。

2.4.3 主塔施工模板

主塔施工的爬模體系由進(jìn)口Visa 面板、H20 木工字梁、橫向背楞和專用連接件組成。面板與豎肋（木工字梁）采用自攻螺絲正面連接，豎肋與橫肋（雙槽鋼背楞）采用連接爪連接，在豎肋上兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)吊鉤。兩塊模板之間采用芯帶連接，用芯帶銷固定，從而保證模板的整體性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直模板為裝卸式模板，拼裝方便，在一定的范圍和程度上能拼裝成各種尺寸大小的模板。

3 混凝土開裂機(jī)理及早期裂縫控制的原則

3.1 混凝土開裂機(jī)理

混凝土是膠凝材料，顆粒狀集料，水，以及必要的外加劑和摻合料按一定比例配制是一種抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度較低的人工石材，為不均質(zhì)體。施工時(shí)由于各種原因：如溫度變化、模板支架剛度不夠、膠凝材料化學(xué)反應(yīng)、凝結(jié)時(shí)材料的收縮、膨脹、不均勻沉陷等導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫；還有由外部影響引起的裂縫；養(yǎng)護(hù)條件不當(dāng)和人為破壞引起的裂縫等。

混凝土發(fā)生開裂必須具備三個(gè)條件：收縮變形的大小、約束的程度、實(shí)時(shí)的抗拉強(qiáng)度。

3.2 早期裂縫控制原則

已有裂縫的擴(kuò)展比新生成裂縫容易。早期開裂主要是影響因素是收縮，收縮的內(nèi)在動(dòng)力是溫度和濕度的變化。砼開始凝固水化熱相應(yīng)較大，高強(qiáng)混凝土膠凝材料用量高，收縮性大，溫度和收縮變形所致開裂可能性大；高性能砼由流態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，濕度發(fā)生質(zhì)的變化。為了減小早期裂縫的產(chǎn)生，就要采取防溫度變化的措施，做好濕養(yǎng)護(hù)防止表面水蒸發(fā)過快，同時(shí)盡量用低水化熱的水泥；另外從結(jié)構(gòu)和材料上提高混凝土的抗裂性能，結(jié)構(gòu)上在應(yīng)力較大或收縮易變形部位增加配筋或設(shè)置防裂網(wǎng)，砼材料上可摻入纖維類或提高材料的抗拉性。

3.3 高塔柱混凝土產(chǎn)生裂縫的類型與預(yù)防

高塔柱混凝土主要裂隙類型有溫度裂縫，失水收縮裂縫、沉陷裂縫、自收縮裂紋、干燥收縮裂縫、碳酸化化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫。

主要預(yù)防措施從材料上、設(shè)計(jì)配合比、施工工藝上綜合統(tǒng)籌考慮。采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量，控制好水灰比，同時(shí)摻加合適的外加劑和合適的活性摻和料，提高砼材料本身的抗拉性能，改善混凝土的攪拌和施工工藝，控制混凝土的入模溫度，在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差，對(duì)混凝土的澆筑完成及時(shí)進(jìn)行全覆蓋濕養(yǎng)護(hù)，延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間；另外增加構(gòu)造措施和施工工藝控制。

4 菊花灣大橋主塔防裂研究

主塔采用高性能混凝土，砼體積大，形狀也變化大，工序較多，施工工藝復(fù)雜，導(dǎo)致開裂的因素較多，開裂是多因素綜合造成?？刂屏芽p從原材料質(zhì)量控制、配合比設(shè)計(jì)，混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸，施工用支架要、模板，施工振搗，養(yǎng)生，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，質(zhì)量控制手段等多方面綜合考慮。因此需要各環(huán)節(jié)上把關(guān)。

主塔是一種“回”型箱體結(jié)構(gòu)，橋塔均有一定的壁厚，混凝土材料傳熱性和周期性溫差變化下，內(nèi)外壁會(huì)出現(xiàn)傳熱性和熱效應(yīng)“滯后”現(xiàn)象，塔內(nèi)外溫度差明顯，容易形成不同的溫差和收縮差，產(chǎn)生彎拉應(yīng)力，與自約束應(yīng)力疊加，也可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。為減少主塔裂縫的產(chǎn)生，研究從以下幾個(gè)方面著手：

4.1 整體頂升模板，保證混凝土施工質(zhì)量和接縫質(zhì)量，在施工過程中把握好頂升時(shí)間和養(yǎng)護(hù)時(shí)間，即確保砼質(zhì)量又提升工程進(jìn)度。

采用了進(jìn)口Visa 面板、H20 木工字梁、橫向背楞和專用連接件組成，模板有足夠的強(qiáng)度和剛度剛度，且支撐牢固，拉桿抗拉強(qiáng)度要有足夠的富余系數(shù)，采用了雙螺帽。模板拆除的時(shí)間控制合理，通過上述措施，有效控制了塔柱產(chǎn)生沉陷裂縫。

4.2 勁性骨架外側(cè)設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)。

勁性骨架外設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)，加強(qiáng)主墩在構(gòu)造面的一個(gè)整體性，防止表面混凝土開裂，增強(qiáng)混凝土抗裂能力；鋼筋焊接網(wǎng)是在工廠由全自動(dòng)、智能化生產(chǎn)線制造而成，網(wǎng)片鋼度大，彈性好，間距均勻準(zhǔn)確，焊接點(diǎn)強(qiáng)度高。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋼筋網(wǎng)，能把載荷均勻分布擴(kuò)散，加上鋼筋網(wǎng)同混凝土粘結(jié)錨固性好，能有效改善混凝土表面的抗裂性能，防止表面開裂。

4.3 采取高性能混凝土

（1）優(yōu)化配合比。

（2）對(duì)于大體積混凝土布設(shè)冷凝管降溫。

（3）控制混凝土入模溫度。

（4）加強(qiáng)混凝土施工的過程管控。

（5）加強(qiáng)砼養(yǎng)生。

4.3.1 配合比優(yōu)化

在保證強(qiáng)度的前提下減少混凝土發(fā)熱量，即盡量減少水泥水化熱，諸如采用水化熱低的水泥、減少水泥用量、加入粉煤灰和高效減水劑等。

（1）外加劑：摻量1.05%緩凝型減水劑，以減少水泥的用量，減緩水化熱的發(fā)生速度。

（2）摻合料：砼中摻入一級(jí)粉煤灰，利用粉煤灰的活性 有減少部分水泥用量，同時(shí)改善了砼的和易性和可泵性，粉煤灰的摻入降低了水化熱，減少砼升溫過快。其摻量見配比。

（3）粗、細(xì)骨料：采用5～25mm 連續(xù)級(jí)配的反擊破碎石，碎石母巖本身強(qiáng)度大于70Mpa 以上，石子含泥量控制不大于1%，細(xì)集料砂子用優(yōu)質(zhì)河砂，含泥量不得大于2%。

4.3.2 配合比中堿含量計(jì)算

堿過高會(huì)縮短水泥凝結(jié)時(shí)間，增大需水量，為有效控制混凝土骨料發(fā)生堿集料反應(yīng)，吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土的損傷和開裂等，嚴(yán)重的會(huì)破壞混凝土結(jié)構(gòu)，故通常要求堿含量低于3.0kg/m3。

C50 塔柱配合比為：水泥（P.O42.5）：拌合水：細(xì)骨料（II 區(qū)中砂）：粗骨料（5～25mm）：摻合料（F 類I 級(jí)）：外加劑（PCA?-I）=1:0.32：1.30：2.32：0.1113：0.0117；水泥用量485kg/m3水灰比0.32。

C40 塔柱配合比為：水泥（P.O42.5）：拌合水：細(xì)骨料（II 區(qū)中砂）：粗骨料（5～25mm）：摻合料（F 類Ⅱ級(jí)）：外加劑（PCA?-I）=1:0.43：1.95：3.05：0.175：0.0123；水泥用量366kg/m3水灰比0.43。

C50 主橋塔柱配合比設(shè)計(jì)坍落度為160～200；C40 塔身配合比設(shè)計(jì)坍落度為140～180，在拌制混凝土之前要嚴(yán)格控制原材料全部為合格優(yōu)質(zhì)材料，拌制混凝土過程中嚴(yán)格控制水膠比，不可隨意加水，要嚴(yán)格控制坍落度及混凝土的流動(dòng)性，若流動(dòng)性不滿足要求可以適當(dāng)調(diào)整外加劑。

檢測(cè)普通硅酸鹽42.5 水泥堿含量為0.53%；檢測(cè)粉煤灰堿含量為1.47%；檢測(cè)PCAR-I 高性能減水劑總堿量為0.66%。

根據(jù)配合比對(duì)以總的堿含量進(jìn)行計(jì)算：

C40 塔身配合比中水泥用量為366kg/m3×0.53%=1.94kg/m3；粉煤灰用量為64kg/m3×1.47%=0.93kg/m3;0.94kg/m3×0.2=0.19kg/m3；外加劑用量為4.52kg/m3×0.66%=0.03kg/m3堿含量總計(jì)2.16kg/m3，滿足要求。

C50 主橋塔柱配合比中水泥用量為485kg/m3×0.53%=2.57kg/m3；粉煤灰用量為54kg/m3×1.47%=0.79kg/m3;0.79kg/m3×0.2=0.158kg/m3；外加劑用量為5.66kg/m3×0.66%=0.04kg/m3堿含量總計(jì)2.77kg/m3，滿足要求。

4.4 對(duì)于大體積混凝土布設(shè)冷卻管降溫

菊花灣大橋主塔下塔柱為大體積實(shí)心混凝土，宜埋設(shè)冷卻管降溫，并設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)內(nèi)外溫度的監(jiān)控。

4.4.1 冷卻水管埋設(shè)

為消除溫度應(yīng)力，在澆筑混凝土前，預(yù)埋鋼管作冷卻水管，冷卻管用鋼管外徑42mm，壁厚3.5mm，鋼管布置上下層120cm,水管間距1m。為保證冷卻管不被混凝土漿液堵塞，在混凝土開始澆筑時(shí)就通水以保證冷卻水的正常循環(huán)。通過循環(huán)冷卻水確保混凝土內(nèi)外溫差不大于20℃。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度和環(huán)境溫度差小于20℃時(shí)，可以停止通入循環(huán)水。（圖2）

圖2 菊花灣大橋主塔冷卻管布置圖

冷卻管降溫要求如下：（1）冷卻管層間距為1.2m 且各層進(jìn)出口水管均高出分層澆筑施工節(jié)段(節(jié)段高度按4.5m 計(jì))頂面1m。（2）冷卻管采用熱傳導(dǎo)性能較好、并有一定強(qiáng)度的輸水管(Φ42×3.5)。（3）冷卻管在埋設(shè)及澆筑混凝土過程中應(yīng)防止堵塞漏水和震壞。（4）冷卻管自澆筑混凝土?xí)r即通入冷水，通水時(shí)間應(yīng)至溫度峰值過后。（5）根據(jù)具體情況在控制混凝土水化熱的前提下，可適當(dāng)調(diào)整輸水管布置。（6）確定輸水量，并對(duì)流量，水溫做完整的施工記錄。（7）冷卻管使用完后，即灌漿封孔，并將伸出節(jié)段頂面部分截除。（8）冷卻管平面位置和每層高度可根據(jù)承臺(tái)內(nèi)鋼筋布置做適當(dāng)調(diào)整，以期不設(shè)或少設(shè)冷卻管架立鋼筋。（9）施工前對(duì)大體積砼進(jìn)行溫控設(shè)計(jì)。

4.4.2 混凝土的測(cè)溫

為保證已澆筑砼的質(zhì)量，便于及時(shí)調(diào)整施工方法，避免砼的溫度裂縫，需嚴(yán)格對(duì)砼進(jìn)行溫度控制。

（1）測(cè)溫方法：①測(cè)點(diǎn)布置：設(shè)在每一施工段節(jié)的底部、中下部、中部、中上部和表面，其垂直間距控制在600-800mm，水平間距控制在1200-1500mm，在測(cè)溫點(diǎn)部位埋設(shè)電子測(cè)溫元件和設(shè)置一部分PVC 管測(cè)溫孔，②采用電子測(cè)溫儀測(cè)溫和溫度計(jì)測(cè)溫。電子測(cè)溫儀接通預(yù)先埋設(shè)的電子測(cè)溫元件，測(cè)溫儀將直接顯示埋設(shè)點(diǎn)的內(nèi)部溫度；溫度計(jì)吊入PVC 管測(cè)溫孔人工讀數(shù)，測(cè)溫人員記錄各點(diǎn)溫度并隨時(shí)分析溫度變化的幅度。

（2）測(cè)溫控制：大體積砼澆筑完成后，早期水化強(qiáng)，溫度升高較快，后期降溫較慢。根據(jù)此特征，布置測(cè)溫時(shí)間安排，測(cè)溫從砼澆筑完成后2h 開始至3 天內(nèi)，每隔2h 測(cè)溫一次，到砼內(nèi)部溫度出現(xiàn)下降以后，每隔4h 測(cè)一次，當(dāng)砼內(nèi)部測(cè)試溫度與大氣溫度之差（日最低氣溫）小于25℃，可停止測(cè)溫。在測(cè)溫過程中，若發(fā)現(xiàn)砼最高溫度與砼表面溫差20℃，或砼表面與大氣溫差超過25℃時(shí)，即時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)水量進(jìn)行調(diào)整，使內(nèi)外溫差降低到20℃以下，并用流出的熱水對(duì)砼表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。嚴(yán)格控制內(nèi)外溫差不超過20℃。

通過內(nèi)外溫差控制在20℃以內(nèi)，塔柱在澆筑3 天內(nèi)未產(chǎn)生裂縫，繼續(xù)養(yǎng)生，7 天、28 天觀測(cè)塔柱未發(fā)現(xiàn)裂縫。

4.5 控制溫凝土入模溫度

控制混凝土入模溫度一般高于25℃。夏季澆筑混凝土應(yīng)降低溫度，用冷水或加冰屑拌和混凝土、降低骨料溫度，必要時(shí)再采取預(yù)冷粗骨料的措施。但混凝土澆筑溫度太低時(shí)，受環(huán)境較高溫度影響的表面硬化較快，內(nèi)部溫度升高時(shí)產(chǎn)生膨脹，會(huì)使先硬化的表面受拉而開裂。在夏季施工，要采取冷水澆筑模板外側(cè)面、設(shè)置遮蓋避免陽(yáng)光直射、在下午開始降溫或晚上澆筑等措施，并控制入模溫度最高不超過30℃。

冬季混凝土內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于氣溫，內(nèi)部水化快，溫差較大，易產(chǎn)生開裂。冬季為提高混凝土澆筑溫度，通過加熱水?dāng)嚢璧姆绞?，若骨料溫度高?℃,拌和水的加熱溫度不宜高于70℃，若骨料的溫度低于5℃，拌和水的加熱溫度宜高于70-80℃，但攪拌投料順序?yàn)橥度牍橇虾鸵鸭訜岬乃?，攪拌均勻后，再投入水泥；另砼運(yùn)輸罐外包毛毯保溫等，確保冬期施工入模溫度不宜低于5℃。

4.6 加強(qiáng)混凝土施工的過程管控

4.6.1 澆筑順序：為避免的約束和砼的不均勻的沉降，對(duì)較厚的混凝土澆筑，用分層澆筑；對(duì)平面面積較大的，可采用分段澆筑；對(duì)平面面積較大的以及較厚的混凝土澆筑，可采用分層分段澆筑結(jié)合使用。主塔柱采取分層澆筑，對(duì)塔柱與下橫梁同時(shí)澆筑，可能會(huì)因下橫梁現(xiàn)澆支架沉降在交接處產(chǎn)生裂縫。相反，采取恰當(dāng)?shù)臐仓樞驎?huì)減少開裂，如先澆筑下橫梁砼使支架提前加壓穩(wěn)定，再澆筑塔柱。

4.6.2 澆筑時(shí)分層：柱塔結(jié)構(gòu)的平面尺寸較大，采用全面分層的方式，做到第一層全面澆筑完畢，回來澆筑第二層時(shí)，第一層澆筑的砼還未初凝，如此逐層進(jìn)行，每層300-400mm 厚，直至澆筑完畢。

4.6.3 加強(qiáng)振搗管控：混凝土澆筑時(shí)振動(dòng)棒應(yīng)與布料密切配合，砼振搗時(shí)應(yīng)選用機(jī)械插入式高頻振動(dòng)器，做到垂直插入、快插慢拔、逐點(diǎn)移動(dòng)，不得漏振，振動(dòng)器的插點(diǎn)間距為1.5 倍振動(dòng)器的作用半徑(一般為300～400mm)，并相互吻接，插入下層混凝土50mm，以消除兩層之間的接縫，振動(dòng)時(shí)間10～15 秒，以砼表面泛漿，不出氣泡為準(zhǔn)，不可過振。振搗時(shí)嚴(yán)防坡腳、鋼筋密集部位、轉(zhuǎn)角、預(yù)應(yīng)力錨墊板周圍、塔柱同上下橫梁聯(lián)結(jié)部位漏振，防止底板筋下和錨箱周圍混凝土不實(shí)。模板外側(cè)設(shè)置附著式高頻振動(dòng)器，要根據(jù)混凝土的澆筑進(jìn)度和高度，適時(shí)開啟，不能空振和過振。

4.6.4 重視表面保護(hù)：在氣溫驟降頻繁的季節(jié)，對(duì)重要部位新澆筑的混凝土，進(jìn)行頂面、側(cè)面的表面保護(hù)，或推遲拆模時(shí)間或在模板內(nèi)襯保溫材料等辦法。

4.6.5 采用微膨脹混凝土技術(shù)：這是利用氧化鎂在水泥水化過程中的變形特性，使混凝土產(chǎn)生延遲性微膨脹體積變形，在特定約束條件下，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，補(bǔ)償混凝土降溫收縮的拉應(yīng)力，防止產(chǎn)生裂縫的技術(shù)。如塔柱與上橫梁異步施工時(shí)，先施工塔柱，再施工上橫梁，為避免新舊混凝土界面出現(xiàn)裂縫，上橫梁混凝土添加微膨脹劑。

4.7 采取必要的措施改善結(jié)構(gòu)受力

4.7.1 在塔柱內(nèi)側(cè)合適的高度設(shè)置鋼管對(duì)撐，每10-15 米設(shè)置一道，防止在塔柱與下橫梁結(jié)合部外側(cè)因拉應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。（圖3）

圖3 鋼管對(duì)撐安裝示意圖

4.7.2 在上塔柱斜拉索錨固應(yīng)力集中區(qū)設(shè)配置環(huán)形預(yù)應(yīng)力筋，即抵抗拉索在箱壁內(nèi)產(chǎn)生的拉力，又能提高混凝土的抗裂性能，防止砼產(chǎn)生裂縫。（圖4）

圖4 環(huán)形預(yù)應(yīng)力筋布置圖

4.7.3 下橫梁、上橫梁支撐體系直到體系轉(zhuǎn)換時(shí)拆除。

4.7.4 加強(qiáng)塔內(nèi)通風(fēng)，在塔身兩側(cè)，設(shè)置通風(fēng)孔；施工澆筑一段砼后，從下部用高壓風(fēng)機(jī)吹風(fēng)，形成塔內(nèi)與塔外空氣對(duì)流。

4.8 加強(qiáng)砼養(yǎng)生

應(yīng)在混凝土還處于塑性時(shí)開始冷卻表面。夏季可在澆筑混凝土?xí)r，向模板表面澆涼水，以推遲混凝土溫峰時(shí)間，并降低溫峰；混凝土內(nèi)部達(dá)到溫峰后開始降溫時(shí)則應(yīng)控制降溫速率，避免在混凝土升溫后尤其是在溫度最高時(shí)拆模，更不能立即澆涼水。冬季盡量使用導(dǎo)熱系數(shù)小的模板（如主塔爬模面板采用了Visa 木模），以減小混凝土中心和表面的溫差。

另外，注意養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不得少于7 天，如添加了粉煤灰，最好延長(zhǎng)至14 天。

5 結(jié)論

5.1 對(duì)于“回”型結(jié)構(gòu)的厚壁箱型塔柱，澆筑時(shí)盡量減少水化升降溫導(dǎo)致的拉應(yīng)力，用低水化熱的膠凝材料，高性能混凝土配比設(shè)計(jì)，控制砼入模溫度、采取降溫措施，減少內(nèi)外溫差。

5.2 施工時(shí)增加模板剛度和密封性，加強(qiáng)振搗與養(yǎng)生，控制混凝土施工質(zhì)量，防止出現(xiàn)砼不密實(shí)和養(yǎng)護(hù)不到位產(chǎn)生裂縫。對(duì)高塔柱增加一些臨時(shí)支撐，防止拉壓應(yīng)力的產(chǎn)生。

5.3 設(shè)計(jì)時(shí)，增加構(gòu)造配筋或增設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)，在索塔區(qū)增加環(huán)形預(yù)應(yīng)力筋，能減少裂縫的產(chǎn)生。

綜上，通過對(duì)菊花灣斜拉橋主塔防開裂的預(yù)研，并在施工過程中采取了正確的防治措施，基本消除了斜拉索橋主塔開裂問題，在提升混凝土斜拉橋整體施工質(zhì)量的同時(shí)，為今后類似的高、大體積混凝土預(yù)防裂縫作了有益的嘗試。